四川省丘陵山区适用农机装备研产推用“一体化”推进研究

四川地处西南内陆,地形以丘陵山地为主。丘陵山区农业生产在全省占有重要地位,是特色经济作物优势产区,但由于基础条件落后,农机装备制造企业小、散、弱,农机科技创新能力较弱、种植结构及农艺复杂多样,农机装备研产推用不协调、不平衡,农机产业链不畅通,存在较多堵点、卡点。笔者对四川省丘陵山区适用农机装备、现状:问题进行了分析,从研产推用“一体化”推进方面提出了发展建议,以供读者参考。

自走式农业机械静态稳定性研究现状及展望

自走式农业机械的失稳问题一直是困扰农业机械发展的难题。对自走式农业机械的静态稳定性进行研究,有利于降低其工作时发生失稳的概率,避免失稳带来的危害,同时保证其作业的可靠性。文章首先总结了国内现有的自走式农业机械静态稳定性的研究现状,并与国际标准进行对比,突出了国内外对带摇摆轴的自走式农业机械静态稳定性分析的不同;其次介绍了附着系数、重心高度、轮/轨距、轴距、轮胎/履带宽度等因素对静态稳定性能影响的研究现状,并总结了能够提高自走式农业机械静态稳定性的底盘调平、可变底盘和动量飞轮3种技术的研究成果;最后分析了目前自走式农机静态稳定性研究尚存的不足,并对提升静态稳定性的发展进行了展望。

数智赋能农业机械化及其自动化专业人才培养模式探究

针对数智赋能农业机械化及其自动化专业人才培养模式中实践教学环节、师资力量优化、跨学科融合、教育评价体系仍需完善等问题,分析数智赋能农业机械化及其自动化专业人才培养模式的核心内涵,提出理论与实践相融合,建设高质量实践平台、强化师资队伍,建立高素质教学团队、推动跨学科融合教育,优化理论课程体系、健全教育评价体系,提高课程教学质量等方法,对数智赋能农业机械化及其自动化专业人才培养模式进行新探索,并对西华大学推进数智赋能农业机械化与自动化专业人才培养方面取得的改革成果进行阐述,以期建立多元化、多层次、多类型适应农业机械化及其自动化专业人才培养模式,提高行业内竞争力。

四川省农业机械化发展现状及建议

四川是全国重要的粮食主产区,受地形条件、种植制度与经营方式等因素制约,农业机械化发展进程缓慢,农业机械化率一直位于全国倒数。通过走访调研和查阅相关统计资料,梳理四川省主要农作物生产现状,从农机化率、农机保有量、农机制造企业、农机科研、农机社会化服务五个方面整理四川省农业机械化发展现状,分析发现四川省农业机械化仍存在农机装备供给结构不合理、农机社会化服务体系不完善、农机区域化发展不平衡的问题,建议进一步加强薄弱环节农机化装备研发,提升丘陵山区适用农机支持力度、着力培育壮大新型农业经营主体、加强农业机械化生产条件建设。

新形势下四川省农业机械化发展对策研究

2020年是“十三五”规划收关之年,是“十四五”规划谋篇布局之年,为更好推进四川农业机械化发展和农机装备转型升级,首先盘点“十三五”期间四川农业机械化发展在农机装备及其作业、服务、科技创新、基础条件建设、政策、安全等方面的成效,总结农业机械化发展不平衡、农机供给结构不合理、产业发展缓慢等问题,分析四川农业机械化发展的新形势和新机遇;然后提出在新形势下四川省农业机械化发展的指导思想、基本原则和发展目标;最后推出科技创新、“五良”融合、全程机械化、全面机械化、农机服务、农机基础条件建设、推进机制等7个方面的新举措,有利于促进四川省农业机械化全程全面、高质高效发展,推进由四川农业大省向农业强省跨越。

植保无人驾驶航空器购置补贴分类分档与补贴额研究

植保无人驾驶航空器作为一种先进、高效率的现代农业装备近几年在我国得到快速发展,2017年首次被试点省市纳入农业机械购置补贴范围。由于补贴政策实施时间较短,存在着许多不合理的因素。整理总结2017年以来各试点省市及农业农村部实施的植保无人驾驶航空器发展、补贴现状,综合相关分类分档政策。在此基础上指出基本配置参数、补贴额设定等方面的问题,分析存在质量与补贴额不对等、基本参数限制过少、分档未突出高端产品、补贴未考虑到偏远地区等现象。最后结合实际情况,指出植保无人驾驶航空器的补贴政策将朝着统一质量鉴定、细化分档参数、突出智能化技术、精准补贴标准及根据区域设置补贴等方面发展。

压力旋流喷嘴靶向喷雾猕猴桃授粉机器研究

猕猴桃的授粉质量会直接影响猕猴桃的坐果率、单果质量、外观品质和内在成分。本文以压力旋流式喷嘴为执行元件,通过试验获得最佳的猕猴桃靶向喷雾授粉控制参数。研制出喷雾授粉样机并通过了样机试验,验证了喷嘴直径0.4 mm、工作气压200 KPa、最短喷雾时间为350 ms、最大喷嘴偏角为20°、最大喷嘴移动速度为2.052 km/h时靶向喷雾授粉的可靠性。试验研究表明:在1 km/h运行速度下的靶向喷雾成功率为95.0%,2 km/h运行速度下的靶向喷雾成功率为85.0%。成功靶向喷雾的雾滴沉积分布较为均匀,不存在雾滴集中区域与空白区域。在喷雾距离为25cm的标准作业参数下的雾滴沉积覆盖率可达50.0%以上。

新工科背景下农业机械化及其自动化专业改革与探索

为适应新工科建设背景下对农业机械化及其自动化专业人才培养的迫切需求,打破传统培养模式给部分农业院校人才培养模式带来的桎梏,积极探索新工科背景下人才培养方法与机制。农业机械化及其自动化专业改革建设从实践基地建设、课程体系升级、学生实践能力、专业认可度和考核方式5个方面入手,以政府、企业作为2个支撑点,构建校政企三方协同育人培养的新模式,以创新型、复合型、应用型的新工科人才培养为目标,共建实践教学平台,开展校企合作,完善教育教学体系。旨在为培育优质新工科人才提供建设依据。

新农科背景下“农业机械学”教学实践与改革思考

【目的】农科人才供给侧结构性改革,需要培养农机专业人才,提高农科人才质量。【方法】课题组结合西华大学“新农科研究与改革实践”项目的开展,以“农业机械学”教学实践为载体,分析了该课程现有教学体系和教学实际中存在的不足和问题,提出了新的教学改革思考与建议。【结果与结论】讲授好“农业机械学”课程不能仅从传授理论知识出发,更要全方位地考虑学生的能力培养,从培养方案、教学模式、教学手段等多个方面共同完善,不断提升“农业机械学”课程的教学质量。

韭菜培土机设计与试验

根据农艺需求,韭菜进入动态生长期后要进行2~3次培土工作,且随着韭菜假茎不断长高,培土高度也不断增加。为此,针对国内外现有中耕培土机培土易损伤韭菜茎叶、扶苗困难、不适合韭菜多次培土的问题,设计了一种韭菜培土机,经过对扶苗装置、培土刀的理论研究,确定了工作参数,并采用离散元法模拟了韭菜培土过程,分析了培土装置作业参数对土壤颗粒各轴向运动速度和垄上颗粒数量的影响。通过数据处理软件对田间试验结果进行分析,得到了最优组合参数,即刀具转速为370r/min、内挡土板展开角为93°、外挡土板展开角为68°、培土宽度为365mm、培土厚度为94mm、韭菜真叶土壤覆盖量为72g。

遗传算法优化的双线圈磁流变制动器模糊PID控制

针对磁流变制动器制动力矩输出不稳定的问题,采用遗传算法优化后的模糊PID控制器对双线圈磁流变制动器进行力矩控制。基于Bingham模型建立了双线圈磁流变制动器的制动力矩数学模型,同时推导了磁流变制动器的动态模型。完成了双线圈磁流变制动器的制动力矩实验,当励磁电流为1.0 A时,磁流变制动器制动力矩最大值为4.8 N·m;采用最小二乘结构模型,开展了双线圈磁流变制动器传递函数的参数辨识;基于遗传算法和模糊PID控制,设计了双线圈磁流变制动器的遗传算法优化的模糊PID控制器;搭建了磁流变制动器控制实验平台,开展了磁流变制动器力矩控制实验研究。研究结果表明,相比于传统模糊PID控制,在基于遗传算法优化的模糊PID控制下,双线圈磁流变制动器能实现较好的力矩控制效果,制动力矩阶跃响应上升时间为0.63 s,超调量为4.17%,制动力矩跟踪误差在0.2 N·m以内,具有较快的响应速度、较小的超调量以及较小的力矩跟踪误差。

猪场粪污机械分离设备及效率分析

在研究猪场粪污(包括猪粪和猪粪厌氧消化液)理化特性的基础上,分析了常用的机械式猪场粪污分离设备的工作原理、结构特征、分离效率及优缺点等。筛网式分离机固定投资和运行费用低,但固体去除率较低且分离后的固体含水率较高,适用于猪场粪污的前处理;压滤式分离机结构简单、处理量大,分离后固体含水率低,但对猪场粪污进料浓度要求较高;沉降式离心机分离效率较高,对猪场粪污进料浓度适应性强,但其设备投资和能耗较高,在中小规模猪场难以推广。组合式机械分离方法可以有效提升固体去除率,降低分离后沼液的含固率。

轮式拖拉机悬挂农具机组动态纵向稳定性研究

为降低轮式拖拉机及其悬挂农具机组在丘陵山地作业时发生翻倾和滑移事故的可能性,对机组动态纵向稳定性进行了研究。首先,基于理论力学分析了机组在匀速上坡、匀速下坡和加速上坡3种不同工况下的动态纵向稳定性,建立了表征机组动态纵向稳定性的翻倾角和滑移角数学模型;然后,通过SolidWorks建立机组的三维实体模型,导入ADAMS中进行相关参数设置和数据处理后得到了机组虚拟样机模型;最后,基于虚拟样机技术进行了机组纵向动态稳定性仿真分析。结果表明:在匀速上、下坡时,机组的极限翻倾角仅与重心位置有关,滑移角取决于路面附着系数以及前后轮轴距;在加速上坡时,机组极限翻倾角与机组重心位置、加速度大小和引力有关,为机组结构参数的合理配置及安全使用提供了参考依据。

中试产业化的理论逻辑、实践困境及优化策略

加快中试产业化发展,建设现代化中试产业体系,有助于加快我国科技成果的形成与转化,促进创新链与产业链深度融合发展,加快实现高水平科技成果产业化发展。我国中试具备产业化的可能性与必要性,中试产业化的有效运行依赖于规范的内部管理机制、良性的外部协作机制和有效的政府宏观调控机制。目前中试产业化面临的现实困境是创新主体与生产主体信息沟通不畅、存在知识泄露和人才流失风险、创新主体积极性不高、市场定位不清晰、监管制度不完善等问题,需在中试信息流通、技术服务保护、人才评聘和收益分配机制、专业化市场建设和监管制度改革等方面持续优化完善。

基于Romax的薄壁深沟球轴承寿命研究

为了研究工业机器人轴承高温工作条件下的寿命情况,基于Romax的仿真功能,建立了薄壁深沟球轴承的轴系仿真模型,在模型中分别进行了轴承工作温度的单因素试验和正交试验。仿真结果显示:Romax中轴承工作温度对轴承寿命的影响考虑了轴承材料的硬度下限;轴承的两种仿真寿命受轴承工作温度的影响是先保持不变,在分别达到178℃和184℃后,寿命不断下降;轴承转速、轴承径向载荷的增大都会降低轴承的寿命;薄壁深沟球轴承径向工作游隙对轴承寿命的影响为先增大后减小,在-0.002 mm时达到峰值,该研究对轴承在工程中的应用有一定的价值。

胶辊式砻谷冲击振动隔离器力学特性研究

针对胶辊式砻谷冲击隔离的需求,设计一种砻谷辊冲击振动隔离器,组成六个隔离器并联构成的隔离系统,进行砻谷辊冲击振动隔离系统力学特性研究。建立冲击隔离系统静力学模型,获得系统刚度特性及系统初始静平衡位置保持力的静力学方程,分析辊内六连杆隔离器的刚度特性,结果表明,隔离系统的径向力关于胶辊中心轴线对称,胶辊的偏移量x对系统刚度影响很小,系统保持力随预压缩比e增大而增大。建立运动学模型,对隔离系统所受激励力进行傅里叶变换,采用杜哈曼积分法求出了隔离系统的响应表达式,分析了隔离系统的响应,结果表明,隔离系统的响应频率与脉冲激励频率一致,偏移量x在(-0.09 mm~0.29 mm)之间,最大偏移量为0.29 mm。该研究为胶辊式砻谷的冲击振动隔离提供理论支持。

糙米腹背部破碎特性与裂纹扩展研究

研究糙米碾白过程中腹部、背部的破碎特性。利用万能材料试验机进行力学试验,通过数字显微镜观察糙米中裂纹及其扩展变化。结果表明:糙米背部的结构组织强度大于腹部;在三点弯曲和剪切载荷下,裂纹总是从糙米籽粒底部的支撑面产生,并向上扩展至载荷作用面,糙米腹部、背部抗剪切变形能力低于抗弯曲变形能力,当碾白压力大于30 N,大量的糙米会产生裂纹,在碾白过程中,要考虑将碾白压力控制在30 N以下。研究确定了糙米腹背部组织结构的差异性,可为碾米机的设计和碾米加工工艺提供参考。

丘陵山地拖拉机前驱动桥壳组件轻量化设计与试验研究

为适应丘陵山地道路条件差、田块小且分散等情况,本文进行丘陵山地拖拉机轻量化研究。以拖拉机前驱动桥壳组件为对象,首先利用该组件三维模型,进行有限元静力学分析,结果发现组件强度和刚度有较大的余量;其次以组件质量、变形量最小为优化目标进行轻量化设计,轻量化后组件质量减轻7.7%,变形量增加5.5%,轻量化后桥壳组件满足强度和刚度要求;然后对轻量化后的组件进行了评估,轻量化效果评估系数较小,表明组件轻量化设计效果较好;最后进行轻量化后桥壳垂直弯曲强度和垂直弯曲刚度试验,从0加载至3倍满载荷,驱动桥的变形为1.69 mm,垂直弯曲强度224.8 MPa,试验结果比轻量化设计结果略大。

农机触土部件减粘脱附技术研究现状与展望

目前农机触土部件的减粘脱附问题仍困扰着国内外的专家学者,是一个亟待解决的技术难题。为给国内农机触土部件减粘脱附技术的发展提供参考,通过系统总结农业机械产生土壤粘附的原因,以及土壤粘附对农业机械作业时的影响情况下,着重从表面改形、表面改性、电渗减粘、机械减粘脱附与加热减粘脱附五个方面介绍目前国内外农业机械触土部件减粘脱附技术的研究现状,并将国内外研究现状进行对比,提出目前国内农机触土部件减粘脱附技术存在缺少综合性研究、对土壤粘附机理的研究以及高准确性的测试设备的问题。最后展望未来农机触土部件减粘脱附技术的发展方向在于加强学科交叉融合、加强土壤粘性消减技术研究以及加强多参数测试设备开发。

餐厨垃圾干式厌氧发酵研究进展

餐厨垃圾作为当前主要的城市有机固体废弃物,给社会和环境造成了巨大压力。其高含水率、高有机质、易降解的性质十分适合厌氧发酵。相比于传统的湿发酵,干式厌氧发酵更适合处理数量庞大的餐厨垃圾,但在餐厨垃圾干式厌氧发酵过程中,存在挥发性脂肪酸(VFA)积累、搅拌困难、传质性差等问题,影响系统稳定性和产气效率。针对以上问题,文章从当前国内外干式厌氧发酵工艺的研究现状、餐厨垃圾干式厌氧发酵存在的问题、解决措施等方面进行了综述。